JPH01278357A - インクジェット記録方法 - Google Patents
インクジェット記録方法Info
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- JPH01278357A JPH01278357A JP10823488A JP10823488A JPH01278357A JP H01278357 A JPH01278357 A JP H01278357A JP 10823488 A JP10823488 A JP 10823488A JP 10823488 A JP10823488 A JP 10823488A JP H01278357 A JPH01278357 A JP H01278357A
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- electromechanical transducer
- inkjet recording
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- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
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- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
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- B41J2/12—Ink jet characterised by jet control testing or correcting charge or deflection
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、インク液噴射ノズルのインク流路に沿って設
けられた電気機械変換素子によって発生する圧力により
、前記ノズルの先端からインク液を液滴として噴射して
記録を行うようにしたオンデマンド型のインクジェット
記録方式に関する。
けられた電気機械変換素子によって発生する圧力により
、前記ノズルの先端からインク液を液滴として噴射して
記録を行うようにしたオンデマンド型のインクジェット
記録方式に関する。
［従来の技術］
オンデマンド型のインクジェット記録方式において、イ
ンクジェット記録ヘッドの駆動方法として、例えば、電
気機械変換系としての圧電素子に第５図のような電圧を
印加する方法が公知である（特開昭６２−２５０５８）
。この方法では、インクジェット記録ヘッドが第６図の
ように構成され、圧電素子１１に回路ブロック１２を用
いて、前記のような電圧を印加する。この場合、まず、
電圧ステップａで圧電素子１１を膨張させ、定電圧すで
圧電素子１１の膨張を所定時間保持する。
ンクジェット記録ヘッドの駆動方法として、例えば、電
気機械変換系としての圧電素子に第５図のような電圧を
印加する方法が公知である（特開昭６２−２５０５８）
。この方法では、インクジェット記録ヘッドが第６図の
ように構成され、圧電素子１１に回路ブロック１２を用
いて、前記のような電圧を印加する。この場合、まず、
電圧ステップａで圧電素子１１を膨張させ、定電圧すで
圧電素子１１の膨張を所定時間保持する。
このとき、オリフィス１５のメニスカス２０はノズル内
へやや引戻される。所定時間経過後、電圧ステップＣに
より圧電素子１１を急激に収縮させて、オリフィス１５
よりインク液滴１４を吐出させる。
へやや引戻される。所定時間経過後、電圧ステップＣに
より圧電素子１１を急激に収縮させて、オリフィス１５
よりインク液滴１４を吐出させる。
また、前記と同様のインクジェット記録ヘッドを用いて
第７図のような電圧波形を印加するものも知られている
。この場合、インク液滴を吐出した後の、動作前の状態
へ復帰する過程で、ｄ。
第７図のような電圧波形を印加するものも知られている
。この場合、インク液滴を吐出した後の、動作前の状態
へ復帰する過程で、ｄ。
ｅ、ｆで示される波形を追加したもので、メニスカス２
０の挙動の安定化を図るべく、圧電素子１１の収縮、膨
張を行わせるようにしている。
０の挙動の安定化を図るべく、圧電素子１１の収縮、膨
張を行わせるようにしている。
［発明が解決しようとする課題］
上記のような駆動方法は、いずれも第６図に示した構造
のインクジェット記録ヘッド、すなわち、特にインク流
路１３を形成したガラス管２２の後端部にフィルター２
１を備えた構造のもの、には適していた。
のインクジェット記録ヘッド、すなわち、特にインク流
路１３を形成したガラス管２２の後端部にフィルター２
１を備えた構造のもの、には適していた。
前記フィルター２１はインク流路１３内のインク中を伝
播する圧力波を吸収して、インク吐出後のメニスカス２
０の運動の安定化、早期減衰には役立っている。
播する圧力波を吸収して、インク吐出後のメニスカス２
０の運動の安定化、早期減衰には役立っている。
しかしながら、前記の駆動方法は、インク流路１３の後
端部にフィルターを備えていないインクジェット記録ヘ
ッドにはそのまま適用できなかった。また前記フィルタ
ーは高価であり、かつガラス管２２の後端部に装着して
溶着する必要があり、作成に多大の工数を要していた。
端部にフィルターを備えていないインクジェット記録ヘ
ッドにはそのまま適用できなかった。また前記フィルタ
ーは高価であり、かつガラス管２２の後端部に装着して
溶着する必要があり、作成に多大の工数を要していた。
本発明は、インク流路を構成するガラス管の後端にフィ
ルターを備えていないインクジェット記録ヘッドを安定
に動作させて有害な第２滴の吐出や、気泡の取り込みを
防止できるインクジェット記録方式を提供することを第
１の目的とする。
ルターを備えていないインクジェット記録ヘッドを安定
に動作させて有害な第２滴の吐出や、気泡の取り込みを
防止できるインクジェット記録方式を提供することを第
１の目的とする。
本発明は、広い温度範囲にわたり安定な吐出を可能たら
しめたインクジェット記録方式を提供することを第２の
目的とする。
しめたインクジェット記録方式を提供することを第２の
目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明は、インク液噴射ノズルのインク流路に沿って設
けられた電気機械変換素子の収縮、膨張によって、前記
インク流路内のインクに発生する圧力波動により、前記
インク液噴射ノズルの先端からインクを噴射して記録を
行うオンデマンド型インクジェット記録方式において、
前記電気機械変換素子を急激に膨張させて、所定時間保
持した後、急激に収縮させて所定時間保持し、次いで、
インクの温度に対応した量だけ電気機械変換素子を急激
に膨張させ後徐々に動作前の状態に復帰させることを特
徴としたインクジェット記録方式に要旨が存在する。
けられた電気機械変換素子の収縮、膨張によって、前記
インク流路内のインクに発生する圧力波動により、前記
インク液噴射ノズルの先端からインクを噴射して記録を
行うオンデマンド型インクジェット記録方式において、
前記電気機械変換素子を急激に膨張させて、所定時間保
持した後、急激に収縮させて所定時間保持し、次いで、
インクの温度に対応した量だけ電気機械変換素子を急激
に膨張させ後徐々に動作前の状態に復帰させることを特
徴としたインクジェット記録方式に要旨が存在する。
なお、前記において、電気機械変換素子を急激に収縮さ
せて所定時間保持する場合の所定時間Ｔは、電気ａＩ絨
変換素子よりインク液噴射ノズルまでの距離を１２１
ｓインク供給口までの距離を１２、圧力波の伝播速度を
Ｃとすると、Ｔ＝２ （ｕ、 ＋２℃２）／ｃ とすることが好ましい。
せて所定時間保持する場合の所定時間Ｔは、電気ａＩ絨
変換素子よりインク液噴射ノズルまでの距離を１２１
ｓインク供給口までの距離を１２、圧力波の伝播速度を
Ｃとすると、Ｔ＝２ （ｕ、 ＋２℃２）／ｃ とすることが好ましい。
［作用］
本発明のインクジェット記録方式によれば、電気機械変
換素子の収縮、膨張に起因する圧力波の反射波を、電気
機械変換素子の収縮を解くステップで打消すことができ
る。この結果インク流路の後端部にフィルターを備えて
いないインクジェット記録ヘッドでも駆動を可能にでき
る。
換素子の収縮、膨張に起因する圧力波の反射波を、電気
機械変換素子の収縮を解くステップで打消すことができ
る。この結果インク流路の後端部にフィルターを備えて
いないインクジェット記録ヘッドでも駆動を可能にでき
る。
また、インクの温度に対応した量だけ電気機械変換素子
を急激に膨張させるので、広い温度範囲にわたって安定
なインクの吐出が可能となる。
を急激に膨張させるので、広い温度範囲にわたって安定
なインクの吐出が可能となる。
［実施例］
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。第１
図が電気機械変換素子１１を駆動する電圧波形で、第２
図に示したごとくインクジェット記録ヘッドを動作させ
た。第２図において、１２は電気機械変換素子１１を駆
動する駆動回路、１４はインク滴、１５はオリフィス、
２２はガラス管で、後端２３がフィルターを設けること
なく、インクタンク１７に開口している。
図が電気機械変換素子１１を駆動する電圧波形で、第２
図に示したごとくインクジェット記録ヘッドを動作させ
た。第２図において、１２は電気機械変換素子１１を駆
動する駆動回路、１４はインク滴、１５はオリフィス、
２２はガラス管で、後端２３がフィルターを設けること
なく、インクタンク１７に開口している。
まず、時刻１＝０で急激な電圧降下ａによって電気機械
変換素子１１を急激に膨張させて、ステップｂで膨張状
態を維持した。この間にオリフィス１５のメニスカス２
０はインク流路内にややひき戻された。
変換素子１１を急激に膨張させて、ステップｂで膨張状
態を維持した。この間にオリフィス１５のメニスカス２
０はインク流路内にややひき戻された。
その後、急激な電圧上昇Ｃにより、電気機械変換素子１
１を急激に収縮させて、２（℃。
１を急激に収縮させて、２（℃。
＋２ｌ２）／ｃの時間宛その状態を維持した。ここで１
１は電気機械変換素子１１からオリフィスすなわち、イ
ンク液滴噴射ノズル先端までの距離であり、ｆｌ２は同
じくガラス管２２の後端２３すなわちインク供給口まで
の距離であり、Ｃはガラス管２２内における圧力波の伝
播速度である。この間にはメニスカス２０はオリフィス
１５より外部へ飛び出しインク液滴１４が形成された。
１は電気機械変換素子１１からオリフィスすなわち、イ
ンク液滴噴射ノズル先端までの距離であり、ｆｌ２は同
じくガラス管２２の後端２３すなわちインク供給口まで
の距離であり、Ｃはガラス管２２内における圧力波の伝
播速度である。この間にはメニスカス２０はオリフィス
１５より外部へ飛び出しインク液滴１４が形成された。
次いで前記時間２ （ｆｌ、＋２Ｊ２．）／ｃの経過後
に、ステップｇによって電気機械変換素子１１の収縮を
急激に解き、その後ステップｈによって電気ｍｗ変換素
子１１を動作前の状態に徐々に復帰させた。これによっ
て前記インク液滴１４の吐出後のメニスカス２０がオリ
フィス１５の前後方向に激しく移動することなく、極め
て静かに吐出前の平衡状態に復帰させることができ、第
二の液滴の吐出や、気泡の取り込みなどは発生しなかっ
た。
に、ステップｇによって電気機械変換素子１１の収縮を
急激に解き、その後ステップｈによって電気ｍｗ変換素
子１１を動作前の状態に徐々に復帰させた。これによっ
て前記インク液滴１４の吐出後のメニスカス２０がオリ
フィス１５の前後方向に激しく移動することなく、極め
て静かに吐出前の平衡状態に復帰させることができ、第
二の液滴の吐出や、気泡の取り込みなどは発生しなかっ
た。
前記時間２ （Ｊ２＋ ＋２Ｊ２２ ）／ｃはステップ
Ｃによって、ガラス管２２の後＠２３方向に伝播した正
の圧力波（周囲より高い圧力部分）が、後端２３で反射
されて負の圧力波（周囲より低い圧力部分）としてオリ
フィス１５方向に伝播し、オリフィス１５でそのまま反
射されて後端２３に至り、該後端２３で再び正の圧力波
として反射されて電気機械変換素子１１に至るまでの時
間として求められる時間である。なお、ここでは音響学
的にオリフィス１５は閉口端、後端２３は開口端とみな
している。
Ｃによって、ガラス管２２の後＠２３方向に伝播した正
の圧力波（周囲より高い圧力部分）が、後端２３で反射
されて負の圧力波（周囲より低い圧力部分）としてオリ
フィス１５方向に伝播し、オリフィス１５でそのまま反
射されて後端２３に至り、該後端２３で再び正の圧力波
として反射されて電気機械変換素子１１に至るまでの時
間として求められる時間である。なお、ここでは音響学
的にオリフィス１５は閉口端、後端２３は開口端とみな
している。
この時間経過時において、ステップｇを動作させること
なく、第５図のような従来の駆動方法を採ると、反射し
た圧力波が再びオリフィス１５に到達して第２のインク
液的を吐出させたり、吐出しないまでもメニスカスの移
動によって気泡を取り込み、以後の吐出が不能となって
しまう。
なく、第５図のような従来の駆動方法を採ると、反射し
た圧力波が再びオリフィス１５に到達して第２のインク
液的を吐出させたり、吐出しないまでもメニスカスの移
動によって気泡を取り込み、以後の吐出が不能となって
しまう。
前記において、ステップｇの高さはステップＣの高さよ
り低くて良いことは言うまでもない、何故なら、インク
流路内を反射して伝播する圧力波は、反射の際にそのエ
ネルギーの一部をインク流路内に放出したり、インク物
性である内部摩擦（主としてインクの粘性による）にお
いて減衰するからである。従って、インクの粘性は第４
図のように温度に依存しているので、インクの温度を検
知することにより、粘性を考慮して反射波の有するエネ
ルギーを打消すのに必要な量の膨張を電気機械変換素子
１１に与えればよい。
り低くて良いことは言うまでもない、何故なら、インク
流路内を反射して伝播する圧力波は、反射の際にそのエ
ネルギーの一部をインク流路内に放出したり、インク物
性である内部摩擦（主としてインクの粘性による）にお
いて減衰するからである。従って、インクの粘性は第４
図のように温度に依存しているので、インクの温度を検
知することにより、粘性を考慮して反射波の有するエネ
ルギーを打消すのに必要な量の膨張を電気機械変換素子
１１に与えればよい。
ステップｇは上記のようにステラＣの高さより低いので
、平衡状態へ戻すにはステップｈのように動作させて、
新たな圧力波がインク流路内に発生しないようにしなけ
ればならない。
、平衡状態へ戻すにはステップｈのように動作させて、
新たな圧力波がインク流路内に発生しないようにしなけ
ればならない。
ところでステップＣにおいて、オリフィス１５へ進行す
るもう一つの正の圧力波も存在する。しかしながらこの
圧力波はオリフィス１５に到達してインク液滴１４を形
成するエネルギーとして吸収されるので反射波は形成さ
れず、メニスカスの運動に悪影響は無いものである。
るもう一つの正の圧力波も存在する。しかしながらこの
圧力波はオリフィス１５に到達してインク液滴１４を形
成するエネルギーとして吸収されるので反射波は形成さ
れず、メニスカスの運動に悪影響は無いものである。
第３図（ａ）、（ｂ）は電気機械変換素子１１が磁歪素
子等、インダクタンス性の回路素子によって構成された
実施例のもので（ａ）が電圧波形、（ｂ）が電流波形を
示している。
子等、インダクタンス性の回路素子によって構成された
実施例のもので（ａ）が電圧波形、（ｂ）が電流波形を
示している。
電流波形は、前記実施例と同様にステップａ。
ｂ、ｃ、ｇ、ｈが形成され、メニスカス２０の安定動作
が可能であフた。なお、電圧波形（ａ）において、ゆる
やかな電圧傾斜に、ｍは、電気機械変換素子の内部抵抗
を考慮したものである。
が可能であフた。なお、電圧波形（ａ）において、ゆる
やかな電圧傾斜に、ｍは、電気機械変換素子の内部抵抗
を考慮したものである。
［発明の効果］
以上に説明したように本発明によれば、インク流路を伝
播する圧力波の反射波を打消すようにしたので、インク
流路を構成するガラス管の後端にフィルターが備えてい
ないインクジェット記録ヘッドを安定に動作させて有害
な第２滴の吐出や、気泡の取り込みを防止できる効果が
ある。
播する圧力波の反射波を打消すようにしたので、インク
流路を構成するガラス管の後端にフィルターが備えてい
ないインクジェット記録ヘッドを安定に動作させて有害
な第２滴の吐出や、気泡の取り込みを防止できる効果が
ある。
また、インクの温度に対応した量だけ電気機械変換素子
を急激に膨張させるので、広い温度範囲にわたって安定
なインクの吐出が可能となる。
を急激に膨張させるので、広い温度範囲にわたって安定
なインクの吐出が可能となる。
第１図は本発明の実施例の電圧波形図、第２図は本発明
の実施例で使用したインクジェット記録ヘッドの構造図
、第３図（ａ）は本発明の他の実施例の電圧波形図、第
３図（ｂ）は同じく電流波形図、第４図はインクの粘性
を温度の関係を示すグラフ、第５図は従来の駆動方式の
電圧波形図、第６図は従来のインクジェット記録ヘッド
の構造図、第７図は従来の別の駆動方式の電圧波形図で
ある。 １１・・・電気ｍ戚変換素子、１４・・・インク液滴、
１５・・・オリフィス、２０・・・メニスカス、２１・
・・フィルター。 第１図 第３図 ＄４ 図
の実施例で使用したインクジェット記録ヘッドの構造図
、第３図（ａ）は本発明の他の実施例の電圧波形図、第
３図（ｂ）は同じく電流波形図、第４図はインクの粘性
を温度の関係を示すグラフ、第５図は従来の駆動方式の
電圧波形図、第６図は従来のインクジェット記録ヘッド
の構造図、第７図は従来の別の駆動方式の電圧波形図で
ある。 １１・・・電気ｍ戚変換素子、１４・・・インク液滴、
１５・・・オリフィス、２０・・・メニスカス、２１・
・・フィルター。 第１図 第３図 ＄４ 図
Claims (2)
- （１）インク液噴射ノズルのインク流路に沿って設けら
れた電気機械変換素子の収縮、膨張によって、前記イン
ク流路内のインクに発生する圧力波動により、前記イン
ク液噴射ノズルの先端からインクを噴射して記録を行う
オンデマンド型インクジェット記録方式において、前記
電気機械変換素子を急激に膨張させて、所定時間保持し
た後、急激に収縮させて所定時間保持し、次いで、イン
クの温度に対応した量だけ電気機械変換素子を急激に膨
張させ後徐々に動作前の状態に復帰させることを特徴と
したインクジェット記録方式。 - （２）電気機械変換素子を急激に収縮させて保持する時
間Ｔは Ｔ＝２（ｌ＿１＋２ｌ＿２）／ｃ ｌ＿１：電気機械変換素子からインク液噴射ノズル先端
までの距離 ｌ＿２：電気機械変換素子からインク供給口までの距離 ｃ：圧力波の伝播速度 とした特許請求の範囲第１項に記載のインクジェット記
録方式。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10823488A JP2624772B2 (ja) | 1988-04-30 | 1988-04-30 | インクジェット記録方法 |
| US08/038,049 US5371520A (en) | 1988-04-28 | 1993-03-29 | Ink jet recording apparatus with stable, high-speed droplet ejection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10823488A JP2624772B2 (ja) | 1988-04-30 | 1988-04-30 | インクジェット記録方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01278357A true JPH01278357A (ja) | 1989-11-08 |
| JP2624772B2 JP2624772B2 (ja) | 1997-06-25 |
Family
ID=14479465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10823488A Expired - Fee Related JP2624772B2 (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-30 | インクジェット記録方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2624772B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0720534A4 (en) * | 1994-07-20 | 1997-01-08 | Spectra Inc | HIGH FREQUENCY ON-DEMAND DROP-INK JET SYSTEM |
| US7137680B2 (en) | 2003-09-25 | 2006-11-21 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Droplet discharging method and apparatus |
| JP2006327100A (ja) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Brother Ind Ltd | インクジェット記録装置 |
-
1988
- 1988-04-30 JP JP10823488A patent/JP2624772B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0720534A4 (en) * | 1994-07-20 | 1997-01-08 | Spectra Inc | HIGH FREQUENCY ON-DEMAND DROP-INK JET SYSTEM |
| US5757391A (en) * | 1994-07-20 | 1998-05-26 | Spectra, Inc. | High-frequency drop-on-demand ink jet system |
| US7137680B2 (en) | 2003-09-25 | 2006-11-21 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Droplet discharging method and apparatus |
| JP2006327100A (ja) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Brother Ind Ltd | インクジェット記録装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2624772B2 (ja) | 1997-06-25 |
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